CN106587670A - 一种具有高耐久性水泥及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有高耐久性水泥及其生产方法，该生产方法包括将钙质原料、铝质原料、硅质原料与铁质原料混合、煅烧得到高耐久性熟料，它再与天然石膏、粉煤灰与高炉炉渣粉研磨得到高耐久性水泥。采用本发明方法生产水泥能够将水泥中的C3S含量降低到以重量50％以下，C3A降低到以重量计4％以下，C2S提高到以重量计25％以上，比表面积降低到350m2/kg以下，终凝时间延长到250分钟，3天强度降低到约20MPa，提高了水泥后期强度的增长幅度，减少了混凝土工程裂缝的产生，大大延长了工程的使用寿命。

Description

一种具有高耐久性水泥及其生产方法
【技术领域】
本发明属于水泥生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有高耐久性水泥，本发明涉及具有高耐久性水泥是生产方法。
【背景技术】
近二十年来，随着机械工业的进步，水泥工业面貌改变很大。生产技术进步过快，而混凝土技术发展落后于它。水泥是混凝土的核心原材料。从某种意义上说，水泥优劣决定了混凝土的优劣。水泥生产技术过快发展而混凝土技术发展相对滞后，致使现代混凝土从理论到工程实践都出现了许多无法解决的混乱和问题。特别是现代水泥，它是混凝土强度、抗冻抗渗、泌水和假凝、裂缝、干缩、徐变、碳化、耐久性等的最主要、最直接的影响因素
水泥的“高细度、高含量(C3S)、高标号”，也就是所谓的“三高”水泥，尤其对混凝土裂缝不利影响越来越大，这已为许多工程实例所证明。以机场跑道工程为例，在20世纪50至70年代修建的许多军事和民用机场，道面混凝土至今保持完好，而在20世纪80年代后修建的混凝土道面在三五年内就出现很多破损。此外，例如陕西省渭惠水渠是20世纪30年代由我国著名水利专家李仪祉主持修建的，至今已80多年，许多桥涵设施还保持完好，而一些在20世纪80年代后修建的水利工程却出现严重破损，诸如此类实例还不少。据资料记载，美国从20世纪30年代开始，将水泥中的C3S含量由30％提高到50％，细度由大于75μm颗粒含量为22％修改为零。在70年后对1930年前后修建的桥梁进行调查，发现1930年前修建桥梁有67％基本保持完好，而1930年后修建的桥梁只有27％基本保持完好，日本也存在类似情况。
特别是在许多房建施工工地，人们喜欢使用比表面积高、终凝时间短、3天强度高的水泥。但对这种水泥引起的混凝土水化热集中、收缩大、裂缝比较严重等问题，现场工程师却束手无策。
本发明人针对现有技术存在的技术问题，在总结现有技术的基础之上，通过大量实验研究与分析总结，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种具有高耐久性水泥的生产方法。
本发明的另一个目的是提供由所述生产方法生产得到的具有高耐久性水泥。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种高耐久性水泥的生产方法。高耐久性水泥的生产流程参见附图1。
将82～90重量份钙质原料、0～2.0重量份铝质原料、5.0～8.0重量份硅质原料与5.0～8.0重量份铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1300～1500℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料；
其中，所述的钙质原料是石灰石、泥灰岩、白垩或贝壳天然原料，它含有以重量计CaO≥48.0％、2.0％≤MgO≤4.0％与R2O≤0.30％以及少量的SiO2、Al2O3与Fe2O3，或者是由电石水解得到的以氢氧化钙为主要成分的满足成分要求的电石渣；
所述的铝质原料是页岩、铝矾土、粉煤灰或赤泥，它含有以重量计Al2O3≥25.0％与R2O≤0.80％；
所述的硅质原料是以石英为主要矿物组成的石英砂岩、河砂或江砂，它含有以重量计SiO2≥80.0％与R2O≤0.60％；
所述的铁质原料是铁矿石、铁粉、硫酸渣、铜矿渣或其它金属冶炼废渣，它含有以重量计Fe2O3≥25.0％与R2O≤0.70％；
其中R代表以钠当量计算的综合碱含量，R2O＝0.658×K2O+Na2O；所述原料的粒度在20mm以下为以重量计≤25％；
所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％；
将85～90重量份所述高耐久性熟料、2～5重量份石膏、0～5重量份粉煤灰与0～5重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥；
所述的石膏是天然石膏或工业副产品石膏，它含有以重量计SO3≥40.0％、R2O≤0.30％与Cl-≤0.2％；
所述粉煤灰的活性指数≥70％，它含有以重量计R2O≤1.20％与游离钙≤3.0％，它的烧失量是以重量计≤5.0％；
所述高炉渣粉体的活性指数≥95％，它含有以重量计SO3≤1.0％，它的烧失量≤1.0％。
根据本发明的一种优选实施方式，所述高耐久性熟料的三率值分别是KH＝0.840～0.880、SM＝2.30～2.80与IM＝0.80～1.00。
根据本发明的另一种优选实施方式，通过控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度控制在±15℃范围内，以保证窑内煅烧温度稳定，从而避免窑烟室温度过高而提前出现液相。
根据本发明的另一种优选实施方式，通过变频调速方式将窑保持高速运转，以降低窑内填充率，减少结球几率。
根据本发明的另一种优选实施方式，将窑分解炉温度控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％，避免液相提前出现，防止出现结圈与结球。
根据本发明的另一种优选实施方式，稳定篦冷机篦下压力及料层厚度，将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃。
根据本发明的另一种优选实施方式，调整喷煤管风量，以避免火焰过于集中，同时保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
根据本发明的另一种优选实施方式，在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
根据本发明的另一种优选实施方式，在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
本发明还涉及由所述生产方法生产得到的水泥。它具有下述特性：
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种具有高耐久性水泥的生产方法。一般水泥生产流程见附图1。
钙质原料、铝质原料、硅质原料与铁质原料进行配料，研磨，得到一种生料，这种生料再与研磨煤粉在水泥窑中煅烧至部分熔融得到一种熟料。然后，这种熟料与石膏、粉煤灰和高炉炉渣粉配料，共同磨细，得到所述的水泥。
在本发明中，将82～90重量份钙质原料、0～2.0重量份铝质原料、5.0～8.0重量份硅质原料与5.0～8.0重量份铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1300～1500℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料；
其中，所述的钙质原料是石灰石、泥灰岩、白垩或贝壳，它含有以重量计CaO≥48.0％、2.0％≤MgO≤4.0％与R2O≤0.30％以及少量的SiO2、Al2O3与Fe2O3，或者是由电石水解得到的以氢氧化钙为主要成分的满足上述成分要求电石渣；其中R代表以钠当量计算的综合碱含量，R2O＝0.658×K2O+Na2O，下面提到的R都具有同样的含义，因此不再赘述；
所述钙质原料的化学成分是根据GB/T5762-2000《建材用石灰石化学分析方法》测定的。本发明使用的石灰石、泥灰岩、白垩或贝壳以及电石渣都是目前市场上销售的产品，例如由北京隆鑫靖福石料有限公司以商品名普通石灰石销售的石灰石。
所述的铝质原料是页岩、铝矾土、粉煤灰或赤泥，它含有以重量计Al2O3≥25.0％与R2O≤0.80％；
所述的铝质原料的化学成分是根据GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》测定的。本发明使用的页岩、铝矾土、粉煤灰或赤泥都是目前市场上销售的产品，例如由保定市南市区立红建材销售部以商品名粉煤灰销售的粉煤灰。
所述的硅质原料是以石英为主要矿物组成的石英砂岩、河砂或江砂，它含有以重量计SiO2≥85.0％与R2O≤0.60％；
所述的硅质原料的化学成分是根据JC/T874-2009《水泥用硅质原料化学分析方法》测定的。本发明使用的石英砂岩、河砂或江砂都是目前市场上销售的产品，例如由易县宝运矿产品经销中心以商品名砂岩废石销售的石英砂岩。
所述的铁质原料是铁矿石、铁粉、硫酸渣、铜矿渣或其它金属冶炼废渣，它含有以重量计Fe2O3≥25.0％与R2O≤0.70％；
所述的铁质原料的化学成分是根据JC/T850-2009《水泥用铁质原料化学分析方法》测定的。本发明使用的铁矿石、铁粉、硫酸渣、铜矿渣或其它金属冶炼废渣都是目前市场上销售的产品，例如由北京仁泽世纪商贸公司以商品名硫酸渣销售的硫酸渣、由滦县九百户东方石渣加工厂以商品名铁矿废渣销售的铁矿石、由张家口市宣化茂源工贸有限公司以商品名转炉渣销售的金属冶炼废渣。
所述熟料的粒度在20mm以下为以重量计≤25％；
在本发明中，由于C3A含量过大会大幅提高水泥的早期水化热，造成水泥收缩率增加，本发明通过提高生料中铁质原料含量，合理降低熟料中的C3A含量，同时提高了C4AF含量。为了大幅度地降低水泥熟料中的C3A含量，本发明优化的三率值分别是KH＝0.840～0.880、SM＝2.30～2.80与IM＝0.80～1.00。其中：K H是石灰饱和系数，是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S+C2S)所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。SM表示熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3之和的比例，反映了熟料中硅酸盐矿物(C3S+C2S)、熔剂矿物(C3A+C4AF)的相对含量。IM铝氧率是氧化铝与氧化铁的比，在烧结温度下这两种氧化物几乎全部进入液相。
另外，本发明利用工业化辊式磨进行粉磨，保证所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％，以确保煅烧游离钙不大于1.0％，并易于控制。本发明使用的辊式磨例如是由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机。
在熟料煅烧步骤中，利用窑尾带预热器的干法回转窑进行煅烧。煅烧过程中尽量确保各控制参数值的相对稳定，以保证煅烧温度稳定和窑稳定、高效运行。尤其注意以下参数控制：
A、通过控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内，以保证窑内煅烧温度(1300～1500℃)稳定，从而避免窑烟室温度过高而提前出现液相。
B、通过使用变频器变频调速方式将窑保持高速运转，以降低窑内填充率。
C、将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％，避免液相提前出现，防止出现结圈与结球。
D、通过控制篦冷机篦下压力的方式稳定料层厚度，从而达到将窑篦冷机二次风温控制在950～1100℃。
E、通过调整喷煤管方式避免火焰过于集中，同时保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
本发明使用的窑尾预热器是目前市场上销售的产品，例如邯郸建材机械厂生产的TC-D.D炉型2000t/d窑尾预热器；唐山水泥机械厂生产的Φ4*60m型2000t/d回转窑；沈阳水泥机械厂生产的609S-819S/809S-1019S水平推动式篦式冷却机。
根据本发明，在煅烧过程中需要将下述参数控制在下面规定的范围内：
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明利用辊压机与球磨机联合粉磨工艺进行粉磨步骤。在粉磨过程中尽量确保各控制参数值相对稳定。
将85～90重量份所述高耐久性熟料、2～5重量份石膏、0～5重量份粉煤灰与0～5重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
所述的石膏是天然石膏或工业副产品石膏(例如脱硫石膏)，它含有以重量计SO3≥40.0％、R2O≤0.30％与Cl-≤0.2％；
所述粉煤灰的活性指数≥70％，它含有以重量计R2O≤1.20％与游离钙≤3.0％，它的烧失量是以重量计≤5.0％；
所述高炉渣粉体的活性指数≥95％，它含有以重量计SO3≤1.0％，它的烧失量≤1.0％。
根据本发明，在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
本发明使用的辊压机与球磨机都是目前市场上销售的产品，例如由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨。
本发明还涉及由所述生产方法生产得到的水泥。本发明生产方法生产得到的水泥进行了如下分析：
根据GB/T8074-2008水泥比表面积测定方法勃氏法标准分析方法测定了本发明水泥比面积；
根据GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法标准分析方法测定了本发明水泥稠度；
根据GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法标准分析方法测定了本发明水泥初凝结时间；
根据GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法标准分析方法测定了本发明水泥终凝结时间；
根据GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)标准分析方法测定了本发明水泥抗折强度；
根据GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)标准分析方法测定了本发明水泥抗压强度。
上述分析测定确定，本发明水泥具有下述特性：
采用本发明方法生产水泥能够将水泥中的C3S含量降低到以重量50％以下，C3A降低到以重量计4％以下，C2S提高到以重量计25％以上，比表面积降低到350m2/kg以下，终凝时间延长到250分钟，3天强度降低到约20MPa。
采用本发明方法生产水泥完全符合国家P.O42.5水泥各项指标标准，而其性能却大大超过目前市场上销售的普通P.O42.5水泥，可以广泛应用于房建、铁路、公路、机场、码头、预制构件等领域中，减少或消灭工程结构的裂缝，大幅度提高实体工程的耐久性。
[有益效果]
采用本发明方法生产水泥能够将水泥中的C3S含量降低到以重量50％以下，C3A降低到以重量计4％以下，C2S提高到以重量计25％以上，比表面积降低到350m2/kg以下，终凝时间延长到250分钟，3天强度降低到约20MPa，提高了水泥后期强度的增长幅度，减少了混凝土工程裂缝的产生，大大延长了工程的使用寿命。
采用本发明方法生产水泥完全符合国家P.O42.5水泥各项指标标准，而其性能却大大超过目前市场上销售的普通P.O42.5水泥，可以广泛应用于房建、铁路、公路、机场、码头、预制构件等领域中，减少或消灭工程结构的裂缝，大幅度提高实体工程的耐久性。
【附图说明】
图1是本发明具有高耐久性水泥生产流程图；
图2是本发明水泥与普通水泥强度增长曲线图；
图3A、3B、3C、3D和3E是本发明高耐久性水泥制混凝土试验第2天、第7天、第14天、第20天与第34天照片；
图4A、4B、4C、4D和4E是对照样品普通水泥制混凝土试验第2天、第7天、第14天、第20天与第34天照片。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
在本发明中，如无特殊说明，“比”均为重量比，“％”均为重量百分数。
实施例1：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将82重量份石灰石钙质原料、0.4重量份页岩铝质原料、5.6重量份石英砂岩硅质原料与5.8重量份铁矿石铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1400℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％；窑篦冷机二次风温控制在900～1100℃；控制窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将88重量份前面制备的高耐久性熟料、4.2重量份天然石膏、3.6重量份粉煤灰与3.0重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
实施例2：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将85重量份泥灰岩钙质原料、0.8重量份铝矾土铝质原料、5.0重量份河砂硅质原料与5.0重量份铁粉铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1400℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85-90％；将窑篦冷机二次风温控制在1000～1100℃；控制窑尾空气过剩系数达到1.05～1.10。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将85重量份前面制备的高耐久性熟料、4.0重量份脱硫石膏、3.0重量份粉煤灰与3.4重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
实施例3：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将86重量份白垩钙质原料、1.0重量份粉煤灰铝质原料、7.4重量份江砂硅质原料与7.2重量份硫酸渣铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1400℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％；将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃；保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将86重量份前面制备的高耐久性熟料、5.0重量份天然石膏、5.0重量份粉煤灰与5.0重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
实施例4：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将90重量份贝壳钙质原料、1.6重量份赤泥铝质原料、8.0重量份石英砂岩硅质原料与8.0重量份铜矿渣铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1450℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％；将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃；保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将90重量份前面制备的高耐久性熟料、4.8重量份脱硫石膏、4.8重量份粉煤灰与4.6重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
实施例5：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将88重量份电石渣钙质原料、2.0重量份页岩铝质原料、6.2重量份石英砂岩硅质原料与6.4重量份铁矿石铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1420℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％；将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃；保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将89重量份前面制备的高耐久性熟料、4.6重量份天然石膏、4.6重量份粉煤灰与4.2重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
实施例6：本发明高耐久性水泥生产
该实施例的实施步骤如下：
选用符合本说明书描述质量要求的原料，使用由沈阳起重运输机械厂生产的MPS3450型立式辊磨机进行粉磨，以达到所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％。
然后，将84重量份石灰石钙质原料、6.8重量份石英砂岩硅质原料与6.6重量份铁矿石铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1480℃下，得到一种高耐久性熟料。
在熟料煅烧步骤中，控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度波动范围控制在±15℃范围内；将窑分解炉温度波动范围控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％；将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃；保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
项目 R2O F-Cao C2S C3A
指标 ＜0.60％ ＜1.00％ ≥25.0％ ≤4.0％
在熟料煅烧步骤后进行水泥粉磨步骤。本发明使用由唐山水泥机械厂生产的RPV100-63型、转速23～28rpm的辊压机、山东建材机械厂生产的O-sepa型、N＝2500高效选粉机、唐山水泥机械厂生产的型、110t/h水泥磨进行粉磨步骤。在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
将87重量份前面制备的高耐久性熟料、4.4重量份天然石膏、4.2重量份粉煤灰与3.8重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥。
采用本说明书描述的测定方法测定得到：
应用实施例1
为了进一步验证本发明水泥对减少混凝土裂缝的作用，本发明人在北京房山搅拌站院内进行了实体工程试验。
选择二块各约300平米的路面进行混凝土试打。路面厚度为20cm，强度采用C30混凝土，配合比如下：
试验样品：本发明实施例1生产的水泥。
配合比：350重量份水泥、175重量份水、5.6重量份外加剂、960重量份砂、980重量份碎石(本搅拌站常用骨料)，实测坍落度为20cm。
对照样品：市售普通水泥。
配合比：210重量份水泥、80重量份粉煤灰、60重量份矿粉、175重量份水、5.6重量份外加剂、960重量份砂、980重量份碎石(本搅拌站常用骨料)，实测坍落度为20cm。
采用本说明书描述的方法对本发明水泥与普通水泥进行了测试，其结果列于表1与表2中，本发明水泥与普通水泥强度增长曲线列于图2中。
表1：本发明水泥与普通水泥物理指标
表2：本发明水泥与普通水泥其他指标
在温度-2～6度、风力4级的条件下在下午2点开始同时试打混凝土。
为了在极端条件下进行效果对比，对所打的混凝土不养护、不盖布、不切缝。
混凝土打完第2天，第7天，第14天，第20天，第34天对开裂情况进行观察，其试验结果列于附图3-4。
试验结果表明，本发明水泥的混凝土所打的试验段表面颜色正，有镜面光泽，无任何裂缝；普通水泥所打的试验段，表面颜色发白，裂缝不断发展并越来越严重。第2天发现一条浅显裂缝，第7天裂缝不断发展，第14天新的裂缝不断出现，第20天新裂缝不断出现，旧裂缝还在发展，第34天新旧裂缝不断在发展。
当前，我国甚至世界混凝土裂缝问题十分严重，强度28天甚至7天后就不再增长，甚至出现了强度倒缩现象，对工程结构的使用安全和耐久性带来了严重危害，本次高性能水泥的研制，为解决这些问题打下了良好的基础，为施工单位提高混凝土质量和耐久性提供了有力的保证，这对改变我国混凝土工程质量面貌产生革命性的影响。

Claims (10)

1.一种高耐久性水泥的生产方法，其特征在于将82～90重量份钙质原料、0～2.0重量份铝质原料、5.0～8.0重量份硅质原料与5.0～8.0重量份铁质原料混合得到一种生料，然后这种生料与煤粉在水泥窑内在煅烧温度1300～1500℃下煅烧，得到一种高耐久性熟料；
其中，所述的钙质原料是石灰石、泥灰岩、白垩或贝壳天然原料，它含有以重量计CaO≥48.0％、2.0％≤MgO≤4.0％与R2O≤0.30％以及少量的SiO2、Al2O3与Fe2O3，或者是由电石水解得到的以氢氧化钙为主要成分的满足其成分要求的电石渣；
所述的铝质原料是页岩、铝矾土、粉煤灰或赤泥，它含有以重量计Al2O3≥25.0％与R2O≤0.80％；
所述的硅质原料是以石英为主要矿物组成的石英砂岩、河砂或江砂，它含有以重量计SiO2≥80.0％与R2O≤0.60％；
所述的铁质原料是铁矿石、铁粉、硫酸渣、铜矿渣或其它金属冶炼废渣，它含有以重量计Fe2O3≥25.0％与R2O≤0.70％；
其中R代表以钠当量计算的综合碱含量，R2O＝0.658×K2O+Na2O；所述熟料的粒度在20mm以下为以重量计≤25％；
所述生料的粒度在0.08mm以下为以重量计≤15％，在0.2mm以下为以重量计≤2.0％；
将85～90重量份所述高耐久性熟料、2～5重量份石膏、0～5重量份粉煤灰与0～5重量份高炉炉渣粉研磨得到所述的高耐久性水泥；
所述的石膏是天然石膏或工业副产品石膏，它含有以重量计SO3≥40.0％、R2O≤0.30％与Cl-≤0.2％；
所述粉煤灰的活性指数≥70％，它含有以重量计R2O≤1.20％与游离钙≤3.0％，它的烧失量是以重量计≤5.0％；
所述高炉渣粉体的活性指数≥95％，它含有以重量计SO3≤1.0％，它的烧失量≤1.0％。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述高耐久性熟料的三率值分别是KH＝0.840～0.880、SM＝2.30～2.80与IM＝0.80～1.00。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于通过控制头煤加入量及窑尾拉风将窑烟室温度控制在±15℃范围内，以保证窑内煅烧温度稳定，从而避免窑烟室温度过高而提前出现液相。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于通过变频调速方式将窑保持高速运转，以降低窑内填充率，减少结球几率。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于将窑分解炉温度控制在±5℃范围内，以保证生料分解率达到85～90％，避免液相提前出现，防止出现结圈与结球。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于稳定篦冷机篦下压力及料层厚度，将窑篦冷机二次风温控制在1000～1050℃。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于调整喷煤管风量，以避免火焰过于集中，同时保证窑尾空气过剩系数达到1.05～1.15。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在粉磨过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
3.50％≤MgO＜5.00％
R2O＜0.60％
F-Cao＜1.00％
SO3：2.50％～3.5％
比面积：335±15m2/kg
掺加量：0～10％。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在煅烧过程中将下述参数控制在下面规定的范围内：
R2O＜0.60％
F-Cao＜1.00％
C2S≥25.0％
C3A≤4.0％。
10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述生产方法生产得到的水泥，其特征在于它具有下述特性：
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